Question

20．熱水瓶口的內(nèi)圓面積為10cm²，灌入開水塞緊塞子后，塞子與水面間有一段空氣，過了較長(zhǎng)時(shí)間后瓶?jī)?nèi)水溫降低了，水面上的氣體壓強(qiáng)隨之減小為0.8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓．在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的條件下需要多大的力才能拔出瓶塞？（不計(jì)瓶塞的重力和摩擦力，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓取1.01×10⁵Pa）

Answer 1

分析 知道熱水瓶?jī)?nèi)氣壓和熱水瓶口的內(nèi)圓面積，利用p=$\frac{F}{S}$的變形公式可求解瓶塞受到的壓力減小量，根據(jù)力的平衡得出拔出瓶塞需要的力．

解答 解：瓶塞受三個(gè)力，大氣對(duì)它向下的壓力F_外，瓶?jī)?nèi)氣體對(duì)它向上的壓力F_內(nèi)，
人對(duì)它向上的拉力F_拉，三者的關(guān)系：F_拉+F_內(nèi)=F_外，
由題意知，1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓取1.01×10⁵Pa帕，S=10cm²=1×10^-3m²，
由公式p=$\frac{F}{S}$得，F(xiàn)_拉=F_外-F_內(nèi)=p_外S-p_內(nèi)S=（1.01×10⁵-0.8×10⁵）×1×10^-3m²=21N，
答：1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的條件下需要21N的力才能拔出瓶塞．

點(diǎn)評(píng) 靈活運(yùn)用公式p=$\frac{F}{S}$及其變形公式F=pS，記住1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的值，是解答的關(guān)鍵．